《單讀》出版物(前《單向街》雜志書)12分鐘前
HBO 新劇《切爾諾貝利》開播不到一個月,豆瓣評分高達 9.7。它讓歷史上最為嚴重的核電站事故通過影像重新回到大眾視野,在一片不可逆的悲劇畫面前,那些經(jīng)歷過重大事故的核電站現(xiàn)在是什么樣?
三哩島核泄漏事故
一場改變美國核電歷史的事故
1979 年 3 月 28 日凌晨 4 時,美國賓夕法尼亞州三哩島核電站 TMI-2 反應(yīng)堆給水系統(tǒng)發(fā)生故障,冷卻劑持續(xù)外流,堆芯溫度升高,加之工作人員的錯誤操作,反應(yīng)堆堆芯最終熔毀,將近一半的放射性物質(zhì)泄漏。三哩島核泄漏事故是美國最為嚴重的一次核事故,被評為國際核事件分級表(INES)中的第五級:影響范圍較大的事故,具有場外風險。
▲TMI-2 事故過程示意圖
三哩島事件的發(fā)生增加了公眾對核電的恐懼和不信任,使人們重新思考對核能利用的態(tài)度。美國核能管理委員會(NRC)因此加強了對日常工作的監(jiān)管和審查制度,升級了對工廠設(shè)計和設(shè)備的要求,增添了必要的應(yīng)急準備措施。而美國核電建設(shè)也停滯了 30 余年,直到奧巴馬執(zhí)政期間才發(fā)表了重建計劃。
▲TMI-2 機組堆芯融毀的示意圖
事故發(fā)生后的第二年,美國政府首次載人進入反應(yīng)堆大樓,于 1984 年 7 月,移除了反應(yīng)堆容器的頂端部分。1990 年 4 月,工人們從受損的反應(yīng)堆容器中運送 150 噸放射性殘骸到愛達荷州的國家實驗室儲存,標志著清理工作第一個主階段——燃料清除的完成。在往后的幾年間,清理人員致力于用電動蒸發(fā)器清除、凈化受污染的 223 萬加侖水,最終在 1993 年 12 月,GPU(General Public Utilities)核能源部門對外表示清理工作已經(jīng)完成?!半m然反應(yīng)堆的建筑物上仍然檢測到有污染,但它們固定在墻壁上,不會對環(huán)境產(chǎn)生任何威脅?!?nbsp;
▲三哩島核電站
歷時 14 年的清理工作總共花費了 10 億美元。TMI-2 反應(yīng)堆被永久性關(guān)閉,燃料幾乎全部被清除。2001 年,第一能源公司(FirstEnergy Corp)從 GPU 旗下收購了退役的 TMI-2 并將其轉(zhuǎn)接給 TMI-1 所有者、美國最大的核電站運營商——愛克斯龍電力公司(Exelon Generation)。由于經(jīng)營成本的高昂,愛克斯龍電力公司決定將于 2019 年 9 月 30 日關(guān)閉 TMI-1,預(yù)計從 2074 年拆除其大型部件。
切爾諾貝利事故
近代歷史中代價最大的災(zāi)難
1986 年 4 月 26 日凌晨 1 時 23 分 47 秒 ,烏克蘭普里皮亞季鄰近的切爾諾貝利核電站的第四號反應(yīng)堆發(fā)生爆炸。連續(xù)的爆炸引發(fā)大火并釋放大量高能輻射物質(zhì)到大氣層,這些放射性塵埃覆蓋了大面積區(qū)域。這次災(zāi)難所釋放出的輻射線劑量是二戰(zhàn)時期廣島原子彈爆炸的 400 倍以上。被核輻射塵污染的云層飄往眾多地區(qū),包括前蘇聯(lián)西部的部分地區(qū)、西歐、東歐、斯堪的納維亞半島、不列顛群島和北美東部部分地區(qū)。此外,烏克蘭、白俄羅斯及俄羅斯境內(nèi)均受到嚴重的核污染,超過 336,000 名的居民被迫撤離。前蘇聯(lián)官方的報告表示,約 60%受到輻射塵污染的地區(qū)皆位于白俄羅斯境內(nèi)。經(jīng)濟上,這場災(zāi)難總共損失大概兩千億美元,是近代歷史中代價最大的災(zāi)難。
反應(yīng)堆爆炸后,前蘇聯(lián)政府派出了大批消防隊員、飛行員、軍人、工人、核電專家救災(zāi),在事故發(fā)生 34 小時后,陸續(xù)安排當?shù)鼐用癯冯x,于次日下午三點完成全部撤離。為了搶險工作的積極推進,前蘇聯(lián)政府征募了來自各行各業(yè)的“清理人”,在兩年內(nèi)召集了 24 萬人參與清理工作,在搶險結(jié)束后 60 萬人獲得獎?wù)屡c勛章。
為了緊急抑制放射性物質(zhì)泄漏,前蘇聯(lián)政府于事故當年 6 月至 11 月建造了用水泥澆鑄而成的“石棺”作為包裹反應(yīng)堆的臨時防護措施,用重 15 噸、直徑 19 米的金屬屋頂覆蓋在反應(yīng)堆頂部,以徹底封閉放射性物質(zhì)。為此,前蘇聯(lián)政府派出兩位功勛卓越的試飛員進行懸停任務(wù),而試飛員們不得不長時間遭受超過安全標準十五倍的輻射。由于人力和技術(shù)上的局限,舊石棺在自然風化和核輻射的影響下仍多處出現(xiàn)了裂縫,顯露出坍塌的危險。
▲搭建新石棺
1997 年 12 月,為實現(xiàn)遮蔽執(zhí)行計劃(Shelter Implementation Plan),即在舊石棺外圍建造符合生態(tài)安全的遮蔽結(jié)構(gòu)體,切爾諾貝利基金于八國集團峰會(G8)成立,多國捐贈資金以援助烏克蘭政府建造新石棺。
2012 年 4 月 26 日,新石棺開工建設(shè),歷時四年,于 2016 年 11 月 29 日竣工。新石棺高 105 米,長 150 米,寬 257 米,可前后滑動,是世界上最大的移動式建筑,壽命預(yù)計可達 100 年。它整體為鋼架結(jié)構(gòu),能抵抗風吹、雨雪、龍卷風和里氏六級的地震,內(nèi)部配有重型起重機以清理反應(yīng)堆殘骸和放射性物料。2016 年,烏克蘭政府劃定核輻射禁區(qū)的部分區(qū)域為放射性和環(huán)境生物圈保護區(qū),使得切爾諾貝利成為一個極端環(huán)境下的自然實驗室,生活著棕熊、野牛、狼、山貓和 200 多種鳥類,以及其他野生動植物。
福島第一核電站事故
一切都仍然還在“進行時”
2011 年 3 月 11 日 14 時 46 分,日本本州島東北海岸發(fā)生 9.0 級地震,隨即引發(fā)的 10 余米高的海嘯淹沒了核電廠區(qū)內(nèi) 5.7 米的防御海堤,12 臺緊急發(fā)電機中止運轉(zhuǎn),東京電力公司宣布進入“一級緊急狀態(tài)”,三座反應(yīng)堆核芯熔毀,相繼崩潰、爆炸。
事故發(fā)生后,日本政府宣布核電站 1-6 號反應(yīng)堆全部永久性關(guān)閉,并與東京電力公司協(xié)力成立了特別行動小組,制定了一系列的清理計劃。整個計劃分為三個階段,從第一階段的前期準備工作,第二階段碎片及固體拆除實施階段,到最后收尾善后的第三階段,整個解除運動預(yù)計花費 40 年。
▲機器人 MEISTeR 和 Warrior 協(xié)作
和上世紀清理工具不同的是,功能各異的機器人作為重要助手被頻繁用于高輻射的環(huán)境內(nèi),在危險區(qū)域進行測量數(shù)據(jù)和提取樣本。為了便于在崎嶇不平的地表上行進,工程師用遙控器遠程控制 MEISTeR——身長 1.3 米且能舉起重達 15 公斤重物的坦克機器人進入反應(yīng)器的頂層以獲取準確的輻射水平分析。為了配合 MEISTeR 的調(diào)查取樣,工程師們相繼研發(fā)了能夠清除障礙物的機器人 Warrior 和能夠穿過管道系統(tǒng)的蛇形機器人。
作為世界首座經(jīng)歷了三次核芯熔毀的核電站,相比三哩島核電站,工作人員需要清理三倍的燃料殘渣。而針對這些反應(yīng)堆的清理進度也各不相同 ,1 號機仍需要用起重機清除瓦礫,2 號機因放射性物質(zhì)的堆積需要開展內(nèi)部調(diào)查,3 號機則已完成核污染的清除工作,將提取燃料作為下一個主要任務(wù)。
熔毀的核燃料因為持續(xù)產(chǎn)生熱量必須用水冷卻,冷卻水經(jīng)輻射污染被儲存在上千個水箱中,隨著水箱數(shù)量的持續(xù)攀升,即使建有防滲墻和其他措施降低了污水到達海洋的風險,污水治理成為清理的重要環(huán)節(jié)。
八年過去,福島第一核電站周邊的避難區(qū)域逐漸解除警戒,恢復(fù)重建。但截至今年年初,仍有大多數(shù)原住民無法返回家鄉(xiāng),大規(guī)模的善后工作仍在進行中。